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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Temperieren von Gegenständen,
insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit
- a)
einem Gehäuse;
- b) mindestens zwei in ihrer Funktion parallel angeordneten,
in dem Gehäuse
untergebrachten Temperiereinrichtungen, die jeweils umfassen
- ba) einen tunnelartigen Nutzraum, in dem die Gegenstände mit
temperierter Luft beaufschlagbar sind;
- bb) ein Fördersystem,
mit dem die Gegenstände durch
den Nutzraum bewegbar sind.
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Der Begriff des "Temperierens" wird vorliegend als Oberbegriff für alle Arten
benutzt, wie die Temperatur der Luft, mit dem Gegenstände beaufschlagt
werden sollen, auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. "Temperieren" kann also beispielsweise "Erhitzen" bedeuten, was insbesondere
bei der Ausgestaltung der Vorrichtung als Trockner von Bedeutung
ist. "Temperieren" kann aber auch "Kühlen" sein, wenn die Gegenstände auf
eine niedrigere Temperatur gebracht werden sollen.
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Vorrichtungen der eingangs genannten
Art sind in der Automobilindustrie vom Markt her bekannt, wo lackierte
Fahrzeugkarosserien oder Karosseriebauteile getrocknet oder gekühlt werden
sollen. Zur Steigerung der Trock nungs- bzw. Kühlkapazität werden häufig mehrere parallel angeordnete
Temperiereinrichtungen, also Trockner- oder Kühleinrichtungen, eingesetzt,
die entweder jeweils als "Einzelröhren" durch gesonderte
Gehäuse
oder, nebeneinander liegend, durch ein und dasselbe Gehäuse geführt werden.
Der Platzbedarf dieser bekannten Vorrichtungen ist jedoch verhältnismäßig groß.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß sie
den baulichen Gegebenheiten an dem Ort, wo sie aufgestellt werden
soll, besser gerecht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß
c)
die mindestens zwei Temperiereinrichtungen übereinander in dem Gehäuse im wesentlichen über derselben
Grundfläche
angeordnet sind.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird
erkannt, daß das "kostbare Gut" am Aufstellungsort
der Vorrichtung weniger die Bauhöhe
als die Grundfläche
ist. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Temperiereinrichtungen
nicht neben- sondern übereinander
in dem Gehäuse
angeordnet werden, wird bei gegebenem Durchsatz Grundfläche eingespart.
Durch die Anordnung der mehreren Temperiereinrichtungen übereinander
kann zusätzlich
das Wirkprinzip der sog. "A-Schleusen" genutzt oder verstärkt werden, die
bereits bei bekannten Trocknern eingesetzt wird.
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Baulich besonders einfach ist diejenige
Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Luftweg, auf dem die
temperierte Luft zu einer ersten Temperiereinrichtung strömt, durch
eine zweite Temperiereinrichtung führt. Auf diese Weise können Luftkanäle eingespart
werden, da ein Teil des Luftweges zu der ersten Temperiereinrichtung
von der zweiten Temperiereinrichtung bereitgestellt wird.
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Besteht die Luftverbindung zwischen
den mindestens zwei Temperiereinrichtungen permanent, so müssen beide
Temperiereinrichtungen stets gleichzeitig und parallel betrieben
werden. Eine Anpassung an den jeweiligen Temperierbedarf, also eine
Veränderung
der Kapazität
der Vorrichtung, gestattet diejenige Ausgestaltung der Erfindung,
bei welcher in dem Luftweg eine Einrichtung vorgesehen ist, mit
welcher der Übergang
temperierter Luft aus der zweiten Temperiereinrichtung in die erste
Temperiereinrichtung bei Bedarf unterbrochen werden kann. Diese
Vorrichtung kann also mit zwei unterschiedlichen Kapazitäten gefahren
werden: Mit einer größeren Kapazität, bei welcher
beide Temperiereinrichtungen im Betrieb sind, und mit einer kleineren Kapazität, die der
Kapazität
derjenigen, zweiten Temperiereinrichtung entspricht, durch welche
der Luftweg zuerst führt.
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Im einfachsten Fall kann von Hand
durch ein entsprechendes Teil, das in den Luftweg eingesetzt wird,
die fragliche Verbindung unterbrochen werden. Beispielsweise kann
ein Gitterrost, durch den die Luft aus der zweiten Temperiereinrichtung
in die erste Temperiereinrichtung strömt, manuell gegen ein geschlossenes
Blech ausgetauscht werden.
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Komfortabler ist, wenn die Einrichtung
zum Unterbrechen des Luftweges eine steuerbare Klappe oder ein verschließbare Jalousie
ist.
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Wenn die mindestens zwei Temperiereinrichtungen
den Luftweg, auf dem die Luft aus den Nutzräumen abgeführt wird, zumindest bereichsweise
teilen, ist erneut eine Verringerung des apparativen Aufwands, insbesondere
der erforderlichen Luftkanäle, möglich.
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Eine noch größere Flexibilität im Betrieb
gestattet ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei welchem der Luftweg, auf dem die temperierte
Luft zu der ersten Temperiereinrichtung strömt, unabhängig von dem Luftweg ist, auf
dem die temperierte Luft zu der zweiten Temperiereinrichtung strömt. Dann
ist es nämlich
möglich,
die Vorrichtung wahlweise mit der Gesamtkapazität aller einzelner Temperiereinrichtungen,
mit der Kapazität
eines Teiles der Temperiereinrichtungen oder auch mit jeder Temperiereinrichtung
einzeln zu fahren.
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Wie bereits oben erwähnt, kann
die Vorrichtung als Trockner ausgestaltet sein; zur Temperierung
der Luft weist sie dann mindestens ein Heizaggregat auf.
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Besonders bevorzugt wird, wenn der
erfindungsgemäße Trockner
ebenso viele Heizaggregate wie Trocknereinrichtungen aufweist. Werden
innerhalb des gesamten Trockners dann einzelne Trocknereinrichtungen
außer
Betrieb genommen, können entsprechend
viele Heizaggregate ebenfalls außer Funktion gesetzt werden,
was mit erheblichen Energieeinsparungen verbunden ist. Außerdem ist
es möglich,
in den verschiedenen Trocknereinrichtungen innerhalb desselben Trockners
mit unterschiedlichen Lufttemperaturen zu fahren.
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Wie ebenfalls oben schon erwähnt, kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch als Kühler
ausgebildet sein. In diesem Falle kann mindestens ein Gebläse vorgesehen
sein, das Frischluft ansaugt und als temperierte Luft in die Nutzräumme der
Kühleinrichtungen
einbringt.
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Genügt die Kühlwirkung der Luft der Außenatmosphäre nicht,
kann zusätzlich
mindestens ein Kühlaggregat
vorgesehen sein, welches die in die Nutzräume der Kühleinrichtungen eingebrachte
Luft kühlt.
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Auführungsbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
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1:
einen vertikalen Schnitt, genommen senkrecht zur Bewegungsrichtung
der zu trocknenden Gegenstände,
durch einen erfindungsgemäßen Trockner,
der sowohl für
das Ausführungsbeispiel
der 2 als auch das jenige
der 3 gültig ist;
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2:
einen Schnitt gemäß Linie
II-II von 1 durch ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trockners;
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3:
einen Schnitt gemäß Linie
II-II von 1 durch ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trockners;
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4:
einen vertikalen Schnitt, ähnlich
der 1, durch ein drittes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Trockners;
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5:
einen Schnitt gemäß Linie
V-V von 4.
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Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen, die zusammen ein erstes
Ausführungsbeispiel
eines Trockners darstellen. Der Trockner umfasst ein Gehäuse 1,
das durch eine horizontale Zwischendecke 3 in zwei "Stockwerke" unterteilt ist.
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Über
dem Gehäuse 1 ist
ein Umluft-Heizaggregat 25 angeordnet. Die von diesem erhitzte
Luft tritt über
seitliche Verbindungskanäle 4, 5 in
das obere "Stockwerk" des Gehäuses 1 und
dort jeweils in einen der seitlichen Außenwand benachbarten Druckraum 6, 7 einer
ersten, insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 versehenen
Trocknereinrichtung ein. Die Druckräume 6, 7 werden
nach innen durch eine vertikale Zwischenwand 8, 9 begrenzt,
in der sich mit Filtern 10, 11 versehene Öffnungen
befinden. Zur Wartung der Filter 10, 11 oder Reinigung
der Druckräume 6, 7 können letztere
begangen werden, wie dies in dem linken Druckraum 6 schematisch
angedeutet ist.
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Zwischen den vertikalen Zwischenwänden 8, 9 und
den vertikalen, seitlichen Begrenzungwänden 12, 13 des
Nutzraumes 14 der Trocknereinrichtung 100 ist
jeweils ein Luftverteilraum 15 bzw. 16 gebildet. Die erhitzte
Luft gelangt von den Luftverteilräumen 15, 16 über Düsen 17, 18 in
den Seitenwänden 12, 13 in
einen tunnelartigen Nutzraum 14 und beaufschlagt dort,
wie durch die Pfeile angedeutet, einen zu trocknenden Gegenstand,
im dargestellten Beispiel eine frisch lackierte Fahrzeugkarosserie 19.
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Die erhitzte Luft wird sodann über mit
einstellbaren Ansaugöffnungen
versehene Bodenkanäle 20, 21 aus
dem Nutzraum 14 abgesaugt und gelangt über auf beiden Seiten des Gehäuses 1 vorgesehene
vertikale Verbindungskanäle 22, 23 zurück zum Umluft-Heizaggregat 25.
Damit ist der Umluft-Kreislauf durch die Trocknereinrichtung 100 geschlossen.
Die Verbindungskanäle 22, 23 sind
in Figur 1 nicht direkt zu sehen sondern durch die Druckräume 6 und 7 verdeckt
und durch die gestrichelten, nach oben weisenden Pfeile nur symbolisch
angedeutet.
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Die zu trocknenden Gegenstände 19 werden durch
die im oberen "Stockwerk" des Gehäuses 1 untergebrachte
Trocknereinrichtung 100 mit Hilfe einer Fördereinrichtung 24 senkrecht
zur Zeichenebene von 1 hindurch
transportiert.
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Eine fast vollständig identische Trocknereinrichtung 100' findet sich
unterhalb der ersten Trocknereinrichtung 100 im unteren "Stockwerk" des Gehäuses 1.
Auch diese Trocknereinrichtung 100' umfasst einen Nutzraum 14' mit Seitenwänden 12', 13', welche Luftverteilräume 15' 16' nach innen begrenzen.
Die Luftverteilräume 15' 16' sind mit dem Nutzraum 14' über Düsen 17', 18' verbunden.
Außerhalb der
Luftverteilräume 15', 16' liegen, von
diesen durch vertikale Zwischenwände 8', 9' getrennt, Druckräume 6', 7', aus welchen
Heißluft
durch Filter 10', 11' in den Zwischenwänden 8', 9' in die Luftverteilräume 15', 16' gelangen kann.
Die erhitzte Luft wird aus dem Nutzraum 14' über Bodenkanäle 20', 21' abgesaugt und
gelangt von dort in die selben vertikalen Verbindungskanäle 22,
die oben für
die im oberen "Stockwerk" angeordnete Trocknereinrichtung 100 schon beschrieben
wurden.
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Während
bei der im oberen "Stockwerk" befindlichen Trocknereinrichtung 100 die
Heißluft
in die Druckräume 6, 7 direkt
bzw. über
die Verbindungskanäle 4, 5 von
dem Umluft-Heizaggregat 25 zugeführt wird, geschieht die Zufuhr
von Heißluft
in die Druckräume 6', 7' der unteren
Trocknereinrichtung 100' von
den Druckräumen 6, 7 her,
die dem oberen "Stockwerk" zugeordnet sind.
Hierzu sind in den Böden
der beiden oberen Druckräume 6, 7 Gitterroste 26, 27 vorgesehen, über welche
die heiße
Luft in vertikale, seitlich der Bodenkanäle 20 liegende Verbindungskanäle 28, 29 in
die zum unteren "Stockwerk" gehörenden Druckräume 6', 7' gelangen kann.
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Wie die 2 deutlich macht, ist das, was oben beschrieben
wurde, nur ein Segment eines vollständigen Trockners. In 2 schließen sich links und rechts von
dem dargestellten Segment weitere, im wesentlichen identisch gestaltete
Segmente an. Diese unterscheiden sich von dem mittleren Segment
im wesentlichen allenfalls in der Temperatur der in die entsprechenden
Nutzräume
eingebrachten Luft. Die Fördersysteme 24, 24' durchsetzen
selbstverständlich
all diese Segmente von einer Einlaßschleuse, die am einen Ende
des Trocknergehäuses angeordnet
ist, zu einer Auslaßschleuse,
die am anderen Ende des Trocknergehäuses angeordnet ist; beide
Schleusen sind in 2 nicht
dargestellt und besitzen grundsätzlich
eine bekannte Bauweise, insbesondere die einer A-Schleuse.
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Bei dem oben anhand der 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
eines Trockners werden die in dem unteren und dem oberen "Stockwerk" des Gehäuses 1 befindlichen
Trocknereinrichtungen 100, 100' bevorzugt gleichzeitig betrieben.
Um zu erreichen, daß bei
einem verringerten Kapazitätsbedarf
des Gesamttrockners die im unteren "Stockwerk" befindliche Trocknereinrichtung 100' abgeschaltet
werden kann, sind die Gitterroste 26, 27 durch
z.B. manuell einlegbare Bleche zu verschließen. Die Luftleistung des Heizaggregates 25 wird
in diesem Fall an den reduzierten Bedarf, beispielsweise mit einem
Frequenzumformer, angepaßt.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel,
das nunmehr anhand der 1 und 3 beschrieben wird, erfolgt
die Anpassung an einen geringeren Trockner-Kapazitätsbedarf
in anderer Weise. Die 1 war
bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispielen als Schnitt
gemäß der Linie
I-I von 2 zu verstehen;
sie wird nunmehr bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispieles
als Schnitt gemäß Linie
I-I von 3 herangezogen.
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Das Ausführungsbeispiel der 3 ähnelt demjenigen der 2 sehr stark; entsprechende
Teile sind daher in 3 mit
demselben Bezugszeichen wie in den 1 und 2 versehen. Um zu erreichen, daß bei einem
verringerten Kapazitätsbedarf
des Gesamttrockners die im unteren "Stockwerk" von 3 befindliche
Trocknereinrichtung 100' abgeschaltet werden
kann, sind gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
der 2 folgende Änderungen
vorgenommen worden:
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Über
dem Gehäuse 1 befinden
sich nunmehr zwei Umluft-Heizaggregate 25, 25', die jeweils
nur die halbe Luftleistung des Heizaggregates 25 des Ausführungsbeispieles
von 2 zu besitzen brauchen.
Bei gleicher Luftleistung wäre
eine Verdoppelung der Länge
des Gehäuses 1 möglich. Beide
Heizaggregate 25, 25' sind über Verbindungskanäle 4, 4' bzw. 5, 5' mit den Druckräumen 6, 7 beidseits
des oberen Nutzraumes 14 verbunden. In dem Verbindungskanal 4' welcher dem
in 3 rechten Umluft-Heizaggregat 25' zugeordnet
ist, befindet sich eine Klappe 30, mit der dieser Verbindungskanal 4' verschlossen
werden kann. Entsprechendes gilt für den gegenüberliegenden Verbindungskanal 5'. In entsprechender
Weise sind in die Verbindungskanäle 28, 29,
welche die oberen Druckräume 6, 7 mit
den unteren Druckräumen 6', 7' verbinden,
weitere Klappen 31 eingesetzt, mit denen diese Verbindungskanäle 28, 29 bei
Bedarf verschlossen werden können.
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Die oberen und unteren Bodenkanäle 20, 21, 20', 21' münden beim
Ausführungsbeispiel
der 3 nicht in denselben
Verbindungskanal. Vielmehr besitzt die im oberen "Stockwerk" des Gehäuses 1 befindliche
Trock nereinrichtung 100 eigene, nach oben zu dem in 3 linken Umluft-Heizaggregat 25 führende Verbindungskanäle 22, 23,
die in Höhe
der horizontalen Zwischendecke 3 enden, während die
Bodenkanäle 20', 21' der unteren
Trocknereinrichtung 100' in
eigene vertikal verlaufende Verbindungskanäle 22', 23' münden, welche die Zwischendecke 3 durchstoßen und
zu dem in 3 rechten
Umluft-Heizaggregat 25' führen.
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Das in den 1 und 3 dargestellte
Ausführungsbeispiel
wird wie folgt betrieben:
Wenn die volle Kapazität des Trockners
benötigt wird,
werden beide Umluft-Heizaggregate 25 und 25' benutzt. Bei
geöffneter
Klappe 30 blasen beide Umluft-Heizaggregate 25, 25' in die seitlichen
Druckräume 6, 7 der
oberen Trocknereinrichtung 100 erhitzte Luft ein, welche
teilweise in der schon beschriebenen Weise über den Nutzraum 14 der
oberen Trocknereinrichtung 100 zirkuliert, über die
oberen Bodenkanäle 20, 21 abgesaugt
und die vertikalen Verbindungskanäle 22, 23 wieder
dem ersten Umluft-Heizaggregat 25 zugeführt werden. Durch die Gitterroste 26, 27 im
Boden der Druckräume 6, 7 der
oberen Trocknereinrichtung 100 tritt der andere Teil der
von den beiden Umluft-Heizaggregaten 25, 25' erzeugten heißen Luft
in die beiden Druckräume 6', 7' des unteren "Stockwerkes" ein, wird über den
dortigen Nutzraum 14' zur
Trocknung der dortigen Gegenstände 19' zirkuliert, über die
unteren Bodenkanäle 20', 21' abgesaugt und über die
vertikal verlaufenden Verbindungskanäle 28', 29' nach oben zu dem zweiten Umluft-Heizaggregat 25' geführt.
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Wird dagegen nur eine geringere Trocknerkapazität benötigt, läßt sich
die im unteren Stockwerk befindliche Trocknereinrichtung 100' wie folgt still
legen: Das in
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3 rechte
Umluft-Heizaggregat 25' wird außer Betrieb
genommen; die Klappe 30 wird ebenso wie die Klappe 31' verschlossen.
Das in 3 linke Umluft-Heizaggregat 25 dagegen
bleibt in Funktion; die von diesem erhitzte Luft wird ausschließlich über den
oberen Nutzraum 14 umgewälzt und trocknet die dort hindurchgeführten Gegenstände 19.
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Eine noch größere Flexibilität im Betrieb
als beim zweiten Ausführungsbeispiel
ist bei dem einem dritten Ausführungsbeispiel
eines Trockners möglich, welches
nachfolgend anhand der 4 und 5 beschrieben wird. Auch
dieses Ausführungsbeispiel
besitzt mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen eine so große Ähnlichkeit,
daß für entsprechende
Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist ein vollständig unabhängiger Betrieb der beiden übereinander
liegenden Trocknereinrichtungen 100, 100' möglich. Unter "unabhängigem Betrieb" ist zu verstehen,
daß jede
dieser Trocknereinrichtungen 100, 100' für sich alleine
oder beide Trocknereinrichtungen 100, 100' gemeinsam mit
identischer oder unterschiedlichen Lufttemperaturen gefahren werden können. Hierzu
sind gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
der 3 folgende Änderungen
vorgenommen:
Die von dem in 5 rechts
oben dargestellten Umluft-Heizaggregat 25' erhitzte Luft
wird nicht durch die Druckräume 6, 7 der
oberen Trocknereinrichtung 100, sondern über seitlich
an das Gehäuse 1 angesetzte
Verbindungskanäle 36, 37 direkt
in die Druckräume 6' bzw. 7' der im unteren "Stockwerk" befindlichen Trocknereinrichtung 100' eingebracht.
Dadurch sind die beiden im unteren bzw. oberen "Stockwerk" des Gehäuses 1 befindlichen
Trocknereinrich tungen 100, 100' voneinander vollständig entkoppelt.
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Bei der obigen Beschreibung der 1 bis 5 wurde davon ausgegangen, daß es sich
bei der dargestellten Vorrichtung jeweils um einen Trockner handelt.
Die selbe Konstruktion kann jedoch auch für Kühler eingesetzt werden; die
einzige Änderung,
die hierzu vorgenommen werden muß, besteht darin, daß die jeweiligen
Umluft-Heizaggregate 25, 25' durch Kühlaggregate
ersetzt werden. Eine als Kühler ausgestaltete
Vorrichtung kann sich dabei an eine als Trockner fungierende Vorrichtung
anschließen,
wobei zwischen den beiden Vorrichtungen lediglich eine kurze Luftschleuse
oder eine ähnliche
Einrichtung vorgesehen werden muß, welche die wärmere Atmosphäre des Trockners
von der kühlen
Atmosphäre des
Kühlers
trennt.
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Ggf. kann auch auf ein Kühlaggregat
ganz verzichtet werden. In diesem Falle kann in die Druckräume 6, 7, 6', 7' des Kühlers Frischluft
eingeblasen werden, die in den Nutzräumen 14, 14' auf die zu kühlenden
Gegenstände 19, 19' trifft. Die
hierdurch erwärmte
Luft wird über
die Bodenkanäle 20, 21, 20', 21' abgesaugt und über die
nunmehr als Abluftschächte
dienenden vertikalen Verbindungsleitungen 22, 23, 22', 23' zu einem Ventilator
geführt,
der die Luft entweder in die Atmosphäre fördert oder aber einer nachfolgenden
Zone oder anderen Einrichtungen ganz oder teilweise zuführt.
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Ist die Frischluft sehr kalt, kann
es zur Erzielung einer gewünschten
Lufttemperatur im Einzelfalle auch erforderlich sein, in dem Kühler eine
Heizeinrichtung vorzusehen, welche die Frischluft entsprechend anwärmt.